甘肃陇中地区清代干旱灾害与气候变化研究

通过对历史文献资料的整理与统计分析,对甘肃陇中地区清代干旱灾害的等级序列特征、年代际变化、季节变化、空间变化及气候背景进行了研究。结果表明,陇中地区清代共发生旱害136次,平均每1.97年发生1次;干旱灾害以中度旱灾为主,占旱灾总次数的50%;其次是大旱灾,占旱灾总次数的30.9%;特大旱灾和轻度旱灾发生频率较低,各占旱灾总次数的11%和8.1%。旱灾可划分为4个阶段:第一阶段在1640—1700年代之间,为旱灾低发期;第二阶段在1710—1770年代之间,为旱灾增长的较高时期;第三阶段在1780—1820年代之间,为旱灾变化较小的较高时期;第四阶段在1830—1900年代之间,为旱灾高发期。旱灾在季节上以夏旱次数最多,其次为春旱和两季连旱,旱灾严重程度在空间上呈现由西南到东北增强的特点。该区清代的气候变化与西部树轮记录所显示的气候冷暖波动有较好的对应。     

明代固原地区干旱灾害研究

通过对明代固原地区历史资料的搜集、整理、分析,对其干旱灾害等级化及成因等问题进行了研究。结果表明,固原地区自1368年到1644年间的277 a中,共发生干旱灾害118次,平均每2.35 a发生1次;其中轻度旱灾20次,占旱灾总数的16.9%;中度旱灾38次,占旱灾总数的32.3%;大旱灾42次,占旱灾总数的35.6%;特大旱灾18次,占旱灾总数的15.2%。该地区旱灾可分为4个阶段:第1阶段的1368-1424年和第3阶段的1505-1604年是旱灾的低发期;第2阶段的1425-1504年和第4阶段的1605-1644年是旱灾的高发期。该地区旱灾的季节性特征是单季旱占55.9%,其中夏旱所占比重最高,春旱、秋旱次之,冬旱较为稀少;季节性连旱占44.1%,其中春夏连旱和春夏秋3季连旱分别高达17.8%、15.3%。该地区明代处于气候的干冷期,年降水量减少是发生旱灾的主要原因。固原地区具有指示该时代气候变化特征的5次干旱气候事件,分别是明代的1437-1442年、1481-1490年、1608-1617年、1627-1634年、1637-1641年。     

泾洛河流域元代干旱灾害初步研究

通过对泾洛河流域元代历史资料的搜集、整理和分析,对该时期泾洛河流域干旱灾害等级、干旱灾害事件在时间上的变化及其成因进行了研究。结果表明:泾洛河流域从元代早期(公元1266年)~元代晚期(公元1359年)的94年中,共发生干旱灾害29次,平均每3.2年发生一次;泾洛河流域元代的干旱灾害主要以轻度旱灾为主,占旱灾总数的44.8%,其次是中度旱灾,占旱灾总数的37.9%,特大旱灾的发生频率也较高,占旱灾总数的13.8%,大旱灾发生频率最低,占旱灾总数的3.5%。泾洛河流域旱灾在元代早、中、晚期分布不均匀,从早期到中期再到晚期,干旱灾害呈现出由少变多又变少的趋势。该区旱灾以夏旱最多,春旱次之,春夏连旱与春夏秋冬四季连旱的发生频次也较高,仅次于春旱。降水量的年内分布不均匀是该区在元代发生轻度和中度干旱灾害的主要原因,而气候的异常明显变干是该区在元代中期干旱灾害加剧和大旱灾频繁发生的主要原因。初步认为泾洛河流域元代发生了1次干旱气候事件,时间在1326~1332年。     

1636-1949年广西北部湾地区旱涝灾害时空演变研究

通过搜集、整理历史资料,选取1636-1949年共314年,并结合SPSS、EXCEL软件数据分析与ArcGIS图像处理功能,对广西北部湾地区旱涝灾害的等级序列、时间特征、空间特征以及成因进行研究。结果表明：1）1636-1949年间广西北部湾地区共发生大小洪涝灾害456次,平均每0．69年发生1次;干旱灾害400次,平均每0．79年发生1次。2）该地区洪涝灾害主要分布在该地区中部与北部,旱灾主要分布在该地区中部、西部、北部。3）根据旱涝灾害的等级序列可知,2级偏旱略多于1级旱;5级涝多于4级偏涝;灾害以涝灾为主。4）该地区旱涝灾害由地形地貌、人类活动、气候因子共同影响。     

非洲旱灾的时序变化及健康风险评估

为分析25 a 来非洲旱灾的时间变化趋势及其对各国人口健康的风险,利用1990―2014 年国际灾害数据库（EM-DAT）数据对非洲干旱灾害发生次数、百万人口受影响人数等进行统计,分析其年际变化规律;基于灾害风险评估危险性、暴露性、脆弱性、抗灾能力4 要素,建立非洲旱灾健康风险评估模型,并结合非洲旱灾的主要健康效应,建立多指标综合评价体系,确定权重,对各国旱灾健康风险进行定量评估。结果表明：1）受全球气候变化和大尺度环流异常的影响,非洲干旱灾害发生次数呈波动上升趋势。2）霍乱、营养不良作为旱灾的主要健康效应,主要与旱灾发生频次、影响人数、人口总量、获改善饮用水人口比例、获改善卫生设施人口比例、15 岁以下儿童比例、农村人口比例、政府稳定等自然、社会经济因素有关。3）旱灾发生频次较高的地区危险性较大,对人体健康威胁较严重,而人口总量较大的国家对旱灾暴露量较大,增加了健康风险。改水改厕可提高饮 用水的卫生条件,既减小霍乱与其他水传疾病的流行,也对减少营养不良率起着至关重要的作用。政府稳定度高是国家防灾、抗灾能力建设的基本保障,而农村人口比例、15 岁以下儿童比例为粮食不安全的主要脆弱人群,受灾害健康威胁相对较大。4）从西非马里、尼日尔向东延伸至东非之角的索马里,再向南至南非,因旱灾发生频率高、人口暴露量大、脆弱性大且应灾能力相对较弱,成为旱灾健康风险较高地区。     

明代山西霜雪低温灾害特征与周期规律分析

通过对山西明代历史文献资料的搜集和统计分析,研究了该地区霜雪低温灾害的等级、阶段、周期与成因。结果表明,明代山西共发生霜雪低温灾害114次,其中轻、中、重度分别为22,66,26次。灾害变化可分为2个阶段,公元1368—1519年为第一阶段,频次较少,强度较弱,以轻、中度灾害为主;1520—1644年为第二阶段,频次较高,强度较大,以中度和重度灾害为主。小波分析显示,灾害存在3个明显的周期,即2～3 a,9～14 a和45～55 a。明代山西在1531—1533年、1578—1588年、1591—1607年和1631—1642年共发生了4次寒冷气候事件。寒冷气候事件都发生在1520年之后,说明明代中晚期的气候比早期寒冷。     

明清时期宝鸡地区旱涝灾害链及其对气候变化的响应

通过对明清时期宝鸡地区旱涝灾害资料的统计和整理,利用滑动平均、累积距平及小波分析等方法探讨分析了1368-1911年宝鸡地区旱涝灾害链及其对气候变化的响应。结果表明：① 1368-1911年,宝鸡地区共发生297次旱涝灾害事件,其中旱灾和涝灾分别发生191次和106次,占旱涝灾害发生总次数的64.31%和35.69%。② 宝鸡地区旱涝灾害具有较为明显的阶段性特征,1368-1644年为偏旱阶段,1645-1804年为旱涝灾害波动阶段,1805-1911年为偏涝阶段,整体上呈现出干旱—湿润期的交替特征。旱涝灾害在时间尺度上大致存在70年、110年和170年左右3个振荡周期,与太阳黑子活动周期相对应。③ 旱涝灾害具有显著的空间差异性特征。渭河流域以北、以东地区既是旱灾的多发区,也是涝灾的多发区。④ 明清时期宝鸡地区旱涝灾害链的相继发生是对全球气候变化的响应。18世纪60年代以来,全球气候环境变化导致极端旱涝灾害事件频繁发生。     

明清时期嘉陵江流域水旱灾害时空分布特征

在系统搜集、整理明清时期嘉陵江流域水旱灾害历史资料并对其进行量化统计分析的基础上,揭示了明清时期的500多年间嘉陵江流域水旱灾害存在如下特征:①水灾和旱灾频繁,而水灾略多于旱灾。两种灾害的发生频率分别为2.56年/次和3.03年/次;②水旱灾害主要发生在农历五、六、七月。在发生月份可考的灾害中,农历五、六、七月发生的旱灾超过了总数之半,水灾也达到水灾总数的69.5%;③涪江流域是水旱灾害发生最频繁的区域。涪江流域的水灾次数占嘉陵江流域水灾总数的31%,旱灾占嘉陵江流域的38%;④水旱灾害等级以一般性灾害和大灾害为主,特大灾害较少。明清时期嘉陵江流域的212次水灾中,一般性水灾147次,大水灾42次,特大水灾23次;所发生的179次旱灾中,一般性旱灾115次,大旱灾42次,特大旱灾22次;⑤森林覆盖率与水旱灾害的发生次数成反比例关系。本文所探讨的明清时期嘉陵江流域水旱灾害的时空分布特征对当前该区域的防灾减灾工作有重要的借鉴意义。     

1426—1949年腾格里沙漠边缘区旱涝灾害初探

通过对腾格里沙漠边缘区相关气候灾害的史料和文献进行搜集整理与归纳分析，利用统计分组、时间数列、滑动平均、旱涝等级划分等方法对研究区1426—1949年旱涝灾害的时空变化特征和干湿变化特征进行了研究。结果表明：1426—1949年，腾格里沙漠边缘区共发生旱灾149次（平均每3.52年1次）、涝灾98次（平均每5.35年1次）；因各县、区的地貌和建置时间不同，旱涝灾害具有明显的时空差异，在时间尺度上，清朝发生旱涝的频率最高，分别为51%、78.6%，在空间尺度上，沙坡头区发生旱涝灾害次数最多，分别为旱灾110次、涝灾78次；腾格里沙漠边缘区在明朝时期相对干旱，清朝、民国时期湿度增加，这与小冰期全球性的降温、西风强盛导致相对湿度增加和西风带位置南移导致降水增多有关。     

清代贵州地区水旱灾害序列重建及其时空格局演变

依据历史文献资料,运用数理统计和空间分析方法等探究清代贵州地区水旱灾害的时空分布演化规律。结果显示：(1)清代贵州地区发生水旱灾害共计1 416次,轻、中、重度3个等级分别占总频次的24.71%、46.75%和28.53%;(2)清代贵州地区共经历过17世纪50年代、19世纪10年代和90年代3个干旱期;水旱多发于夏季,跨季节灾害以跨春夏秋冬四季的旱灾为主;(3)在府域尺度上,遵义府（今遵义市）水旱灾害频次最高,松桃厅（今松桃县）最低;水灾分布较广泛,旱灾分布较集中,水灾频次和旱灾频次呈正相关;(4)依据平均旱涝指数,衡量相对干湿程度;旱区呈点状分布且面积逐渐缩小,涝区面积逐渐扩大;(5)清代贵州水旱灾害分布受气候因素、人口格局和社会环境等多重因素影响;干冷气候是水旱灾害的催化剂,其他自然灾害是水旱灾害的诱发器;水旱灾害集中在人口密度高的坝子和水陆交通沿线;不合理的农业政策、畸形的种植结构、失效的荒政制度加剧了受灾程度。     

Spatio-temporal evolution of drought and flood disaster chains in Baoji area from 1368 to 1911

Based on the collation and statistical analysis of flood and drought information in Baoji area from 1368 to 1911, and in the context of climate change, we investigated the spatio-temporal evolution characteristics of drought and flood disaster chains in this area during the Ming and Qing dynasties using the methods of moving average, cumulative anomaly and wavelet analysis. The results are as follows: (1) We found a total of 297 drought and flood events from 1368 to 1911 in Baoji. Among these events, droughts and floods occurred separately 191 and 106 times, which accounted for 64.31% and 35.69% of the total events, respectively. (2) We observed distinct characteristics of flood and drought events in Baoji in different phases. The climate was relatively dry from 1368 to 1644. A fluctuant climate phase with both floods and droughts occurred from 1645 to 1804. The climate was relatively wet from 1805 to 1911. Moreover, we observed a pattern of alternating dry and wet periods from 1368 to 1911. In addition, 3 oscillation periods of drought and flood events occurred around 70 a, 110 a and 170 a, which corresponded to sunspot cycles. (3) We also observed an obvious spatial difference in drought and flood events in Baoji. The northern and eastern parts of Weihe River basin were regions with both frequent droughts and floods. (4) The sequential appearance of drought and flood disaster chains in Baoji from 1368 to 1911 was in response to global climate change. Since the 1760s, global climatic deterioration has frequently led to extreme drought and flood events.     

基于EEMD的明代北京地区干旱灾害特征分析

集合经验模态分解（EEMD）是一种适用于非线性、非平稳序列的信号分析方法,将EEMD应用于气候要素时间序列,可提取真实可靠的气候变化信号。根据北京地区历史时期干旱灾害资料,采用EEMD分解方法对明代（1368—1644年）北京地区干旱灾害等级序列进行多时间尺度的分析,获得简洁且平稳性较好的固有模态函数分量,并与所统计的明代北京地区干旱灾害频次多项式拟合曲线进行对比。结果表明：将EEMD应用于干旱灾害等级序列,可以提取干旱灾害中各个尺度的变化,对明代北京地区干旱灾害进行多尺度分析。明代北京地区干旱灾害存在着2.8年、6.3年的年际周期,11.5年、26.6年、53.6年的年代际周期和118.7年、299.5年的世纪周期。北京地区干旱灾害在明代整个时间跨度上呈现着先增加后微减的变化趋势,总体而言明代中期以后旱灾明显增多。     

明代江南地区的疫灾地理

疫灾是急性传染病大规模流行引起的灾害,自古就是人类健康和生命安全的巨大威胁。依据历史文献,采用数理统计、GIS分析和地图表达方法对明代江南地区的疫灾时空变迁进行研究。从时间演化看,明代江南地区至少有63年发生过疫灾,疫灾频度约23%。其中,1368-1464年间为9%,1465-1566年间为25%,1567-1644年间为36%,总体上疫灾趋于频繁。嘉靖、万历、崇祯三朝为疫灾群发期,集中了整个明代63%的疫灾之年。夏秋季节是疫灾多发季节,明代75%的疫灾发生在这两个季节。疫灾频度的长期上升趋势明显,整个明代经历了7个波长为30~50年的波动周期。从空间分布看,明代江南地区的疫灾与太湖的安澜与否密切相关,疫灾大多由水灾引起,因此,其疫灾分布重心始终位于吴县境内的太湖之中。疫灾高发区不断变化,1368-1464年间是苏州、湖州、松江（今上海）围成的三角地带,1465-1566年间是以苏州为中心的湖滨地区,1567-1644年间则几乎所有府城周边都是疫灾高发区。明代江南地区疫灾地理分布的总体特征是：府级城市疫灾多于县级城市,交通沿线城市疫灾多于地方偏僻城市,人口稠密区疫灾多于人口稀疏区;疫灾“热点区”分布在湖区,“冷点区”分布在山区。     

1368-1911年宝鸡地区旱涝灾害链的时空演变特征分析（英文）

Based on the collation and statistical analysis of flood and drought information in Baoji area from 1368 to 1911, and in the context of climate change, we investigated the spatio-temporal evolution characteristics of drought and flood disaster chains in this area during the Ming and Qing dynasties using the methods of moving average, cumulative anomaly and wavelet analysis. The results are as follows:(1) We found a total of 297 drought and flood events from 1368 to 1911 in Baoji. Among these events, droughts and floods occurred separately 191 and 106 times, which accounted for 64.31% and 35.69% of the total events, respectively.(2) We observed distinct characteristics of flood and drought events in Baoji in different phases. The climate was relatively dry from 1368 to 1644. A fluctuant climate phase with both floods and droughts occurred from 1645 to 1804. The climate was relatively wet from 1805 to 1911. Moreover, we observed a pattern of alternating dry and wet periods from 1368 to 1911. In addition, 3 oscillation periods of drought and flood events occurred around 70 a, 110 a and 170 a, which corresponded to sunspot cycles.(3) We also observed an obvious spatial difference in drought and flood events in Baoji. The northern and eastern parts of Weihe River basin were regions with both frequent droughts and floods.(4) The sequential appearance of drought and flood disaster chains in Baoji from 1368 to 1911 was in response to global climate change. Since the 1760s, global climatic deterioration has frequently led to extreme drought and flood events.     

关中平原明代霜雪灾害特征及小波分析研究

通过对关中平原明代历史文献资料的搜集和统计分析,研究了该区明代霜雪灾害等级、阶段与灾害发生周期等。结果表明,关中平原明代霜雪灾害可划分为轻度、中度、重度三级,各占总灾害频次的23%,54%,23%。该区明代霜雪灾害可划分为4个阶段,第1阶段(1368～1448年)和第3阶段(1508～1568年)为灾害少发期,第2阶段(1449～1507年)和第4阶段(1569～1644年)为灾害多发生期。小波分析显示,关中平原明代轻度、中度和重度霜雪灾害分别存在11 a、8 a、44 a的周期变化。初步确定关中平原明代1618～1631年发生了1次寒冷气候事件。     

气候变暖背景下1961—2010年宁夏旱涝灾害空间分布特征和变化规律

利用宁夏20个气象站1961—2010年实测气象资料,采用线性趋势分析、Mann-Kendall非参数检验、标准化降水指数等数理分析方法,对宁夏近50年旱涝灾害时空变化特征进行分析。结果表明:①1961—2010年宁夏气候暖干化趋势明显,增温速率为0.38 ℃/10a,远高于全国和西北地区;②1961—2010年宁夏降水量波动减少且具有整体性,雨量带明显南移,干旱、半干旱区域逐年扩大。③1961—2010年宁夏旱涝灾害交替发生,干旱化趋势明显。④在旱灾方面,宁夏南部山区旱灾频率相对较低,从南向北旱灾频率逐渐上升。北部灌溉区以轻微干旱为主,严重干旱和极端干旱主要发生在中部干旱区。⑤在涝灾方面,宁夏南部山区涝灾相对较少,依然呈现由南向北涝灾频率逐渐上升的空间格局。中等以上涝灾南部山区相对较多,严重湿润和极端湿润主要发生在北部引黄灌溉区。     

鄂尔多斯高原地区清代旱灾与气候特征

通过对鄂尔多斯高原地区文献资料的搜集整理, 研究了该区清代旱灾等级、频次、周期和气候特征。结果表明, 鄂尔多斯高原地区清代旱灾频次较高, 约0.34 次/a, 以轻、中度旱灾为主。该区旱灾的发生具有明显的阶段性, 1701-1780 年、1821-1845 年和1876-1911 年为多发阶段, 1644-1700 年、1781-1820 年和1846-1875 年为低发阶段。约90%的旱灾发生在春、夏季或春夏连旱。该区清代旱灾有7 a 左右的短周期, 23-29 a 左右的中周期和54 a左右的长周期;各等级旱灾有准5 a 短周期, 特大旱灾的第1 主周期是17 a。干冷多风的区域气候环境, 以及农业活动是该区旱灾发生的两个主要原因。推测该区清代发生大旱灾和特大旱灾年份的年降水量约为200~250 mm, 年蒸发量约为2400~2600 mm。该区清代气候可划分为6 个阶段:1644-1700 年→1701-1780 年→1781-1820 年→1821-1845 年→1846-1875 年→1876-1911 年, 对应的年降水量特征为:多→少→多→少→多→少, 而蒸发量和风沙天气特征为:少→多→少→多→少→多。确定1762-1766 年、1875-1878 年、1899-1902 年为3 个干旱气候事件, 推测这3个干旱气候事件期间年平均降水量为230 mm左右, 蒸发量为2500 mm左右, 大风沙尘天气频繁。